有機矽阻燃劑是一種新型高效、低毒、防熔滴、環境友好的無鹵阻燃劑，也是一種成炭型抑煙劑。有機矽阻燃劑在賦予基材優異的阻燃性能之外，還能改善基材的加工性能、耐熱性能等。
基本介紹
- 中文名：有機矽阻燃劑
- 外文名：Silicone flame retardant
- 用途：阻燃
- 特點：高效、低毒、防熔滴、環境友好
基本簡介,研究成果,
基本簡介
有機矽阻燃劑是一種新型高效、低毒、防熔滴、環境友好的無鹵阻燃劑，也是一種成炭型抑煙劑。有機矽阻燃劑在賦予基材優異的阻燃性能之外，還能改善基材的加工性能、耐熱性能等。對有機矽系阻燃材料的研究主要是通過改進分子結構、提高相對分子質量、共混等來提高阻燃抑煙效果、改善成炭性及基體材料的加工和力學性能。含矽基團具有較高的熱穩定性、氧化穩定性、憎水性以及良好的柔順性，利用聚合、接枝、交聯技術把含矽基團導入高聚物分子鏈上，所得含矽阻燃高聚物除具有阻燃、耐熱、抗氧化、不易燃燒等特點外，還具有較高的耐濕性和分子柔順性，加工性能也得到改善。日前，有機矽阻燃劑主要有矽樹脂阻燃劑和聚矽硼氧烷阻燃劑。阻燃的方法可以是直接將有機矽阻燃劑加入到高分子材料中，也可以是將一些帶官能團(如端羥基、氨基或環氧基)的聚矽氧烷鏈段嵌入到一些聚合物中。有機矽阻燃劑是按凝聚相阻燃機理，即通過生成裂解炭層和提高炭層的抗氧化性實現其阻燃功效的。高分子材料中添加有機矽阻燃劑後，有機矽阻燃劑多半會遷移到材料表面，形成表面為有機矽阻燃劑富集層的高分子梯度材料。一旦燃燒，就會生成聚矽氧烷特有的、含有Si鍵和(或)Si-C鍵的無機隔氧絕熱保護層。這既阻止了燃燒分解產物外逸，又抑制了高分子材料的熱分解，達到了阻燃、低煙和低毒等目的。
研究成果
杭州師範大學周文君等合成了聚矽硼氧烷阻燃劑，並研究了聚矽硼氧烷的分子結構對其阻燃性能的影響，套用熱分析(TGA)研究了PC/聚矽硼氧烷複合體系的熱降解過程。具有線形結構Si-O鏈且有機側基既有苯基又有甲基的聚矽硼氧烷的阻燃性能最好，在PC中添加質量分數5%的這種聚矽硼氧烷能使PC的LOI從26%提高到41%。研究還發現，在PC中添加聚矽硼氧烷可促進PC複合材料在燃燒過程中炭層的形成。
杭州師範大學宋健等通過極限氧指數和錐形量熱分析研究了阻燃劑聚硼矽氧烷(BSi)對聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)合金的阻燃作用。結果表明，添加5%(質量分數)的BSi可使PC/ABS合金的極限氧指數從24%提高到28.6%；添加BSi可使火災性能指數升高63%，並且可減少燃燒過程中產生的煙、熱及CO、CO2等有害氣體，促進成炭，保護基體材料，緩和燃燒過程，降低火災安全隱患。
